体细胞重编程中间质—上皮转化的miRNA机制

最近研究发现，细胞间质-上皮转化(MET)进程在体细胞重编程起始阶段具有极其关键的作用。但是，体细胞重编程中MET转化的调控机制尚不够明确。我们研究发现，伴随体细胞重编程中MET进程的实现，有5个miRNAs的表达水平发生了极其显著的变化；改变其中两个miRNAs的细胞内水平，可以有效推进细胞MET进程和iPS形成。在此基础上，本项目将通过基因操作和报告基因等技术，确定这两个miRNAs的靶基因、与转录因子之间的调控关系，及其在MET转化中的作用；通过信号通路磷酸化芯片技术和细胞生物学等实验，系统阐明这些miRNAs在MET转化中的作用、机制及其可能调控的信号转导通路，并且运用细胞MET和iPS体系验证这些机制和信号通路，探讨促进MET转化和iPS形成的高效手段。本项目的完成，将有助于阐明体细胞重编程中MET转化的调控机制，为iPS形成及MET转化相关的细胞分化和疾病机制认识提供理论依据。

诱导多能干细胞（iPS）能有效解决干细胞治疗应用中的免疫排斥和伦理学问题等，研究发现细胞间质—上皮转化(MET)进程在细胞重编程起始阶段具有极其关键的作用，而miRNAs等表观遗传调节的改变对于细胞重编程极其重要。但是，体细胞重编程中MET转化的miRNA调控机制尚不够明确。项目立项以来，在建立有效的iPS细胞诱导系统及体细胞重编程不同阶段miRNAs表达谱差异分析的基础上，我们深入研究了特定miRNAs等表观遗传调节分子在体细胞重编程尤其是早期MET转化过程中的作用及其调控机制。项目实施取得了突出的成果，圆满完成了研究任务和目标，在PNAS、Cell Res、Stem Cells等杂志发表基金标注的学术论文19篇，培养研究生3名。具体成果如下：1）发现miRNAs与重编程转录因子间具有协同调控的作用，并且miRNAs更倾向于调控iPS形成和多能性维持相关信号通路；2）发现miR-200/ZEB2介导Oct4/Sox2在重编程早期阶段协同作用的功能与机制；3) 发现miR-29b-Dnmt3a/3b介导Sox2直接调控的重编程早期MET转化的重要机制；4）发现miR-138是体细胞重编程中p53信号通路的重要内源调节者，促进iPS细胞形成且不损伤全能性；5）发现miRNAs抑制干细胞向中胚层/内胚层分化的作用与机制；6）发现miR-590/Acvr2a/Rad51b在ES细胞快速增殖和DNA损伤修复中的作用机制。